Approche bioinspirée pour le contrôle des mains mécaniques
Bioinspired approach to control mechanical hands
par Touvet François sous la direction de Maier Marc et de Zeghloul Saïd
Thèse de doctorat en Neurosciences et robotique
École doctorale Cerveau, Cognition, Comportement

Soutenue le Monday 22 October 2012 à Université Paris Descartes ( Paris 5 )

Sujets
  • Mains artificielles
  • Préhenseurs (ingénierie)
  • Préhension humaine

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Mots clés
Atteinte,Saisie,Unités d'appariement,Architecture distribuée,Apprentissage supervisé,Homme,Singe,Mains artificielles
Resumé
Les travaux exposés dans cette thèse sont de natures multiples mais visent tous à une meilleure compréhension du geste de saisie chez l'homme, que ce soit d'un point de vue comportemental, cinématique ou de contrôle. Lorsqu'il doit saisir un objet, l'homme s'appuie sur une structure de contrôle multi-niveaux ainsi que son expérience, ce qui lui permet d'estimer les mouvements à effectuer de manière très efficace avant même d'avoir commencé à bouger. Nous pensons que ce mode de commande peut apporter une solution innovante au double problème de l'atteinte et de la saisie par une main artificielle. Nous avons donc développé une architecture de commande distribuée reproduisant en partie ces mécanismes et capable de contrôler ce genre d'artefacts de manière efficace, déclinée en plusieurs versions en fonction du niveau de contrôle souhaité. Elle est constituée d'un ensemble d'unités d'appariement s'inspirant des structures présentes dans le Système Nerveux Central : chacune a en charge une partie du problème global à résoudre, elles intègrent des informations en provenance de la consigne et/ou d'autres unités à travers des échanges parfois redondants, et elles s'appuient sur un algorithme d'apprentissage supervisé. Afin de mieux comprendre les principes qui sous-tendent le mouvement humain nous nous sommes aussi intéressés à la modélisation de la main et du geste de saisie, que ce soit à travers un protocole d'expérimentation chez l'homme ou l'analyse de données médicales et vidéos chez le singe